算力红潮下，800G交换机市场4点新的变化

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全球数据中心网络正在经历过去十年来最深刻的变革。传统数据中心的流量是南北向为主导，而随着生成式人工智能和大语言模型的发展，数据中心内部的流量发生根本性的变化，海量的东西向流量已经成为主导。另外在摩尔定律趋缓的背景下，只有通过并行化扩展算力成为技术共识，而并行效率从根本上受限于互联带宽，由此带来了800G商用化的提前。



一、技术升级和更新

1.800G技术标准

IEEE 802.3df与802.3dj标准。



IEEE 802.3df是当前800G部署的基础标准，其采用8条并行通道设计，每条通道以100 Gbps速率运行（实际使用PAM4调制时为106.25 Gbps或112 Gbps），聚合实现800G带宽。

IEEE 802.3dj标准不仅覆盖1.6T速率，还包括基于4条200G通道的第2代800G方案。

2.Serdes速率升级

从112G到224G。主流的51.2T交换芯片如博通TH5、英伟达Spectrum-4D都是112G PAM4 SerDes。



112G速率 ：

在PCB采用112 Gbps速率会产生严重的介质损耗与串扰，所以系统设计采用超低损耗材料（M7/M8）或飞越电缆技术；

224G速率：

102.4T芯片将采用224G SerDes，这会让有源电缆（ AEC ）、线性驱动可插拔光模块（LPO）以及最终共封装光模块（CPO）方案的普及。

3.调制格式

800G采用PAM4。与NRZ编码比较，PAM4频谱效率提升一倍，信噪比损失约9.5 dB。

4.FEC

前向纠错方案FEC需要优化，部分厂商（NVIDIA与Marvell）已在芯片设计中深度优化前向纠错方案FEC，尽量减少延时。

二、竞争格局

芯片方面，主要看博通，英伟达，美满和思科。



博通Tomahawk 5（StrataXGS系列）：

单芯片51.2 Tbps，支持64个800G端口或256个200G端口， 采用5nm制程，集成512个100G PAM4 SerDes。除带宽外，Tomahawk 5引入了"纵向扩展以太网"特性，包括认知路由、动态负载均衡与全局拥塞控制功能。这些特性解决了AI流量中的哈希冲突问题，显著降低了尾部延迟。

NVIDIA: Spectrum-4：

采用定制4N制程（优化的5nm），集成1000亿晶体管，提供51.2 Tbps带宽，单芯片共享缓存架构。与竞品可能采用的多片缓存架构不同，Spectrum-4采用完全共享的单芯片数据包缓存，使所有端口可动态共享整个缓存池，极大提升微突发流量的吸纳能力，确保跨端口的公平性与确定性低时延。作为Spectrum-X平台的核心组件，Spectrum-4与NVIDIA BlueField-3数据处理单元深度协同，实现端到端拥塞控制与遥测功能。这种软硬件集成方案使AI工作负载下的有效带宽利用率提升1.6倍。

Marvell-Teralynx 10:

51.2 Tbps带宽，支持512条112G SerDes通道，可配置为64个800G端口,宣称实现业界领先的低至500纳秒转发时延，并在不同数据包尺寸下保持确定性性能,支持最多512个逻辑端口，可实现更扁平的网络拓扑（例如支持数万节点的两层架构），从而减少跳数、降低端到端时延与功耗。

思科Silicon One G100：

Silicon One G100芯片虽主要应用于25.6T设备（如Nexus 9232E），但其体现了覆盖路由与交换市场的“统一架构”理念。G100采用7nm制程，支持32个800G端口，并突出高能效与统一P4可编程能力。

三、中游设备商

Arista的 7060X6系列，思科的 Nexus 9232E，Juniper Networks QFX5240系列都对800G速率做了支持。



四、800G市场趋势

2025应该是800G的商用元年。



Dell'Oro与Dataintelo报告，2024年全球800G交换机市场规模约达16.2亿美元，预计到2033年将增长至174.5亿美元，年复合增长率达32.7%。

全球市场格局方面， Arista、NVIDIA与思科占据主导地位。Arista在超大规模云服务商中份额极高；NVIDIA在交钥匙式AI网络解决方案领域形成实质垄断。国内两家厂商构成双寡头态势。一家凭借自研芯片与庞大装机量占据优势；另一家则在采用共封装光学CPO等下一代技术方面更为激进。还有一家厂商（锐捷）作为活跃的挑战者，尤其在与大型互联网企业的白牌/原始设计制造商合作中表现突出。